[发明专利]无线电能传输智能化异物检测系统设计方法

权利要求书

1.无线电能传输智能化异物检测系统设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一、启动异物检测系统的激励源；

步骤二、通过检测线圈所在支路的开关管进行控制，逐个接入单一检测线圈，即检测电路谐振腔中只包含单独一个检测线圈；

步骤三、记录步骤二中所有情况的检测信号幅值，并逐个与检测信号安全阈值比较，判断是否所有检测信号幅值处于与检测信号安全阈值范围内；若所有检测信号幅值处于检测信号安全阈值范围内，则无任何异物，充电系统可以启动或继续正常工作；若部分检测信号处于检测信号安全阈值范围之外，则表明存在异物，并执行步骤四；

步骤四、根据检测信号的幅值和受影响的检测线圈数量及位置计算异物的尺寸大小，判断异物的尺寸大小是否超过当前功率等级下的安全检测尺寸，若异物尺寸未超过安全检测尺寸则对驾驶员或用户发出无线充电系统存在无危害的异物警报提示，并令充电系统可以启动或继续正常工作；若异物尺寸超过安全检测尺寸则进入步骤五；

步骤五、通过控制检测线圈所在支路的开关管来控制接入检测电路的检测线圈数量，并使异物检测系统的激励源或数字频率合成器输出信号的频率与检测电路谐振腔的谐振频率保持一致，使检测电路始终处于谐振状态，并记录多谐振频率点或扫频时检测线圈的阻抗变化量及变化趋势；

步骤六、通过深度学习方式对检测线圈的阻抗变化量及变化趋势进行特征提取，并与数据库比对，初步判断异物是否为金属或金属合金，若不是，则执行步骤七；否则，执行步骤八；

步骤七、若判断异物为活体生物，则对驾驶员或用户发出无线充电系统存在活体异物警报提示，并采用声波和灯光方式驱离活体生物后，令充电系统可以启动或继续正常工作；若异物不为活体生物，则令充电系统可以启动或继续正常工作；

步骤八、若判断异物为非铁磁性金属或非铁磁性金属合金，则对驾驶员或用户发出无线充电系统存在无危害的异物警报提示，并令充电系统可以启动或继续正常工作；若判断异物为铁磁性金属或铁磁性金属合金，则对驾驶员或用户发出无线充电系统存在危害的异物警报提示，并令充电系统停止工作。

2.根据权利要求1所述的无线电能传输智能化异物检测系统设计方法，其特征在于，在步骤七中，所述声波为鸣笛、超声波或次声波。

3.根据权利要求1所述的无线电能传输智能化异物检测系统设计方法，其特征在于，所述方法基于无线电能传输智能化异物检测电路实现，所述无线电能传输智能化异物检测电路包括：数字频率合成器、处理器、电阻R_in、运算放大器、模数转换器、带通滤波器、电阻R_p、并联谐振电容C_p和多个检测线圈L_k(k＝1，2，，，n)，所述数字频率合成器通过所述电阻R_in与所述运算放大器的反相输入端连接，运算放大器的同相输入端接地，运算放大器的输出端、带通滤波器和模数转换器依次连接，所述电阻R_p、并联谐振电容C_p和多个检测线圈均并联在运算放大器的反向输入端和输出端上。

4.根据权利要求3所述的无线电能传输智能化异物检测系统设计方法，其特征在于，所述多个检测线圈中，每个检测线圈所在支路均包括一个开关管、滤波电容C_n和电感L_n，多个检测线圈均并联在运算放大器的反向输入端和输出端上。